Прогнозування нафтогазоводонасиченості порід різної літології та геодинамічного генезису у розрізах свердловин

2015;
: pp. 99 - 116
https://doi.org/10.23939/jgd2015.01.099
Надіслано: Квітень 15, 2015
1
Карпатське відділення Інституту геофізики ім.С.І.Субботіна НАН України
2
Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України

Мета. Метою роботи є розробка методики прогнозування нафтогазоводонасиченості порід у розрізах свердловин за даними акустичного (сейсмічного) каротажу (АК, СК) і кернових досліджень (КД) та апробація її для дослідження геологічних розрізів свердловин з породами різної літології та геодинамічного генезису. Методика. Основою методики є теоретично встановлені співвідношення між пружними параметрами порід, що враховують вплив діючого тиску (глибини), пористості, нелінійної пружності відповідно до структурних і розсіювальних особливостей гірських порід (шаруватості, мікро­пористості). З використанням параметричної бази даних для порід-колекторів конкретних територій та геологічних структур встановлюються емпіричні залежності між фізичними та колекторськими власти­востями породи. Порівнюючи результати обчислення швидкостей за теоретичними та емпірич­ними залежностями зі фактичними даними АК прогнозується тип заповнювача пор. Для випадків відсутності даних АК (СК) для досліджуваних свердловин чи окремих інтервалів їх розрізів розроблено варіант методики з встановленням і використанням кореляційних співвідношень та даних гамма-каротажу (ГК). Програмне забезпечення для реалізації методики розроблено в середовищі Fortran i Excel. Результати. Розроблена методика апробована на даних сверловин ряду структур Західного нафтогазоносного регіону України (Залужанської, Ліщинської, Бучачської, Лудинської). Для окремих свердловин виявлено не зафіксовані попередніми дослідженнями тонкі (від 0,1 м) прошарки зі суттєвою пористістю і заповненням газом, водою, нафтою, а також прошарки з практично нульовою пористістю, які можуть слугувати екранами. Простежено зміни пружних (швидкостей пружних хвиль, модуля зсуву, стисливості, модуля об’ємного стиску, густини тощо) та колекторських (пористості) характеристик наявних у розрізах досліджуваних свердловин порід (глин, мергелів, алевролітів, вапняків, пісковиків, сланцевих товщ) в залежності від тиску (глибини). На основі цих даних спрогнозовано нафтогазо­водонасиченість (пористість та тип заповнювача пор) досліджених горизонтів розрізів. Простежено відмінності у пружних та колекторських характеристиках порід різного віку, типу та геодинамічного генезису – теригенно-карбонатних (карбон, девон), карбонатних (девон, силур, кембрій), теригенних (девон, силур). Наукова новизна. Новизною дослідження є методичні підходи до математичного моделювання порід-колекторів як пористого пружного геофізичного середовища з використанням у теоретичних розрахунках параметра стисливості порід та емпіричних кореляційних співвідношень між пружними параметрами, пористістю та флюїдонасиченістю порід за даними АК і ГК. Новими є самі емпіричні кореляційні співвідношення, що пов’язують ефективний тиск, пористість і стисливість для сухої та насиченої рідиною породи. Вони придатні для дослідження геологічних розрізів конкретних свердловин, для порід різного типу та геодинамічного генезису. Також новим результатом є вперше спрогнозовані у розрізах низки свердловин тонкі нафто-, водо-, газонасичені шари і прошарки. За розрахунками також відстежуються зони низьких швидкостей. Практична значущість. Методика забез­печує надійне прогнозування фізичних характеристик і нафтогазоводонасиченості пластів порід різної товщини (включаючи тонкі пласти – від 0,1–0,2 м) у розрізах свердловин: коефіцієнта пористості, пруж­них модулів, виявлення за даними АК (СК, ГК) типу флюїдонасичення, виявлення пасток неструктур­ного типу. Побудовано вирази для обчислення коефіцієнтів до відповідних емпіричних співвідношень, справедливих для довільного геологічного регіону з наявною параметричною базою даних.

  1. Вербицкий Т. З. Математическое моделирова­ние в сейсморазведке / Т. З. Вербицкий, Р. С. Почи­найко, Ю. П. Стародуб, О. С. Федоришин. – К. : Наук. думка, 1985. – 276 с.
  2. Вербицкий Т. З. Физическая природа нелинейной упругости геологических сред с фазовыми ми­кронеоднородностями и особенности распро­странения в них упругих волн / Т. З. Вер­биц-
    кий // Геофиз. сб. АН УССР. – К.,  1977. – Вып. 75. – С. 16–24.
  3. Вербицький Т.З. Нелінійна пружність гірських по­рід – основа вивчення фізико-механічного стану земної кори та фюїдонасичення пластів /
    Т. З. Вербицкий // Праці НТШ. Геофізика. – 2002. –Т. VIII. – C. 99–109.
  4. Вижва С. А.  Прогноз продуктивнос­ті складно побудованих порід-колекторів наф­ти і газу за результатами інверсії даних ГДС / С. А. Вижва, І. М. Безродна  // Геодинаміка. – 2011. –
    № 2(11). – С. 41–43.
  5. Вижва С. А. Пе­трофізичні дослідження як основа для роз­робки моделі структури пустотного простору складнопобудованих карбонатних порід-ко­лекторів / С. А. Вижва, Г. Т. Продай­вода, І. М. Безродна // Перспективи наро­щування та збе­реження енергетичних ресурсів України : зб. наук. пр. – Івано-Франківськ : Факел, 2006. – С. 110-121.
  6. Гірничий енциклопедичний словник : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. – Донецьк : Східний ви­давничий дім, 2004. – Т. 3. – 752 с.
  7. Заворотько Ю. М. Фізичні основи геофізичних ме­тодів дослідження свердловин / Ю. М. За­воротько. – К. : УкрДГРІ, 2010. – 338 с.
  8. Загнітко В. Геохімічні особливості газової скла­дової газоносних сланцевих товщ України /
    В. Заг­нітко, В. Михайлов // Вісник КНУ
    ім. Т. Шевченка. – 2014. – Вип. 1. – С. 11–18.
  9. Итенберг С. С. Интерпретация результатов геофи­зических исследований скважин / С. С. Итен­берг. – М. : Недра, 1987. – 375 с.
  10. Итенберг С.С. Геофизические исследования в сква­жинах / С. С. Итенберг. – М. : Недра, 1982. – 351 c.
  11. Красножон М. Д. Ком­плексна інтерпретація даних геофізичних до­сліджень свердловин і сейсмо­розвідки з вико­ристанням технології “Гео­по­шук” / М. Д. Красножон, В. О. Ручко, К. О. Руч­ко // Збірник наукових праць УкрДГРІ. –
    2013. – № 4. – С. 104–111.
  12. Крупський Ю. З. Геодинамічні умови формування і нафтогазоносність Карпатського та Волино-Подільського регіонів України / Ю. З. Крупсь­кий. – К. : УкрДГРІ, 2001. – 144 с.
  13. Крупський Ю. З. Нетрадиційні дже­рела вуг­леводнів України : монографія : у 8 кн. Кн. 2. За­хідний нафтогазоносний регіон /
    Ю. З. Крупський, І. М. Куровець, Ю. М. Сень­ковський, В. А. Михайлов, П. М. Чепіль,
    Д. М. Дригант, В. Є. Шлапінський, Ю. В. Кол­тун, В. П. Чепіль, С. С. Куровець, В. П. Бод-
    лак. – К. : Ніка-Центр, 2014. – 400 с.
  14. Куровець І. М. Геоло­го-петрофізична характе­ристика басейнових дрібнозернистих порід силуру південно-захід­ної окраїни Східно-Європейської платформи / І. М. Куровець,
    Д. М. Дригант, П. М. Чепіль // Зб. наук. пр. ІГН НАН України. – 2010. – Вип. 3. –  С. 279–285.
  15. Куровець І. М. Нетрадиційні джерела ву­глеводнів України : монографія. у 8 кн. Кн. 1. Нетра­диційні джерела вуглеводнів : огляд про­бле-
    ми / І. М. Куровець, В. А. Михайлов,
    О. Ю. Зейкан, Ю. З. Круп­ський, В. В. Гладун, П. М. Чепіль, В. М. Гу­лій, С. С. Куровець,
    С. В. Касянчук, І. І. Гри­цик, І. М. Наумко. – К. : Ніка-Центр, 2014. – 208 с.
  16. Куровець I. Геолого-петрофiзичнi аспекти по­шукiв колек­торiв вуглеводнiв у рифових вiдкладах Львiв­ського палеозойського прогину / I. Куровець, О. Шеремета, П. Чепусенко,
    А. Шира // Проблеми гео­логiї та нафтогазо­носностi Карпат : Тези доп. Мiжнар. наук. конф. до 100-рiччя вiд дня на­родження члена-кореспондента УРСР М.Р. Ла­диженського та 55-рiччя Iнституту геологiї i геохiмiї горючих копалин НАН України. – Львiв : ТзОВ “ПРОМАН” – “Прес-Експрес-Львiв”. – 2006. – С. 121–123.
  17. Лещук В. В. Геоакустическое исследование около­скважинной среды / В. В. Лещук. – К. : Наук. думка, 1977. – 156 с.
  18. Літолого-петрофізичні і мінералофлюїдологічні властивості відкладів силуру Львівського па­леозойського прогину / І. Куровець, І. Наумко, Г. Притулка та ін. // Тези доп. наук. конф., при­свяченої 65-річчю геологічного факультету ЛНУ імені Івана Франка “Стан і перспективи сучасної геологічної освіти та науки”, Львів, 13–15 жовтня 2010 р. – Львів : ВЦ ЛНУ імені Івана Франка, 2010. – С. 115–117.
  19. Методика та апаратура петрофізичних дослід­жень. Петрофізичні дослідження осадових по­рід // Альманах современной науки и образо­вания (Публикация научных статей) / К. : gramota.net. – 2012. – http ://www.gramota.net/.
  20. Методико-програмний комплекс для сейсмоакус­тичної розвідки сланцевих газів на основі адекватних моделей структурної механіки : звіт про НДР за проектом № 5726-2 УНТЦ / ІППММ НАНУ; кер. В. В. Михаськів; викона­ла Л. В. Скакальська [та ін.]. – Львів, 2014. – 121 с. – № 0113U000717.
  21. Міжнародна конференція у Варшаві “Shale Gas as a Bridge Energy Carrier from Fossil Fuels to Green Energy” 14 листопада 2013 geo.gov.ua…u…shale-gas-as-a-bridge…carrier…fuels….
  22. Назаревич Л. Є. Сейсмічність Олеської площі : еко­логічні аспекти / Л. Є. Назаревич // Геодинаміка. – 2013. – № 2(15). – C. 250–252.
  23. Нойхаус Д. Перспективи нетрадиційного газу в Україні та у світі / Д. Нойхаус // Центр Разумкова : Націо­нальна безпека і оборона. – 2011. – № 9. – C. 63.
  24. Омельченко В. Г. Перспективи нафтогазоносності силурійських відкладів Волино-Подільської нафтогазоносної області / В. Г. Омельченко,
    Ю. О. Янкевич, Т. В. Калиній // Івано-Франківськ : ІФНТУНГ. – 2013. – 11 c.
  25. Продайвода Г. Т. Метод визначення фільтраційно-ємнісних властивостей складно-побудованих порід-колекторів за даними комплексних гео­фізичних і гідродинамічних методів дослід­ження свердловин / Г. Т. Продайвода,
    С. А. Виж­ва, І. М. Безродна, Т. Г. Про­дай-
    вода // Матеріали Всеукраїнської конференції “Моні­торинг небезп. геол. проц. та еколог. стану сер”. – Київ, 2006. – С. 55-56.
  26. Петкевич Г. И. Исследование упру­гих свойств пористых геологических сред, со­держащих жидкости / Г. И. Петкевич, Т. З. Вербицкий. – К. : Наук. Думка, 1965. – 76 с.
  27. Петкевич Г. И. Ме­тодика петрофизического изучения коллекто­ров нефти и газа в условиях, моделирующих пластовые / Г. И. Петкевич,
    О. В. Шеремета, Г. И. Притулко. – К. : Наук. думка, 1979. – 128 с.
  28. Петкевич Г. И. Акустические ис­следования горных пород в нефтяных сква­жинах /
    Г. И. Петкевич, Т. З. Вербицкий. – К. : Наук. думка, 1970. – 126 с.
  29. Петрографический словарь / Под ред. В. П. Петро­ва, О. А. Богатикова, Р. П. Петрова. – М. : Недра, 1981. – 496 с.
  30. Скакальська Л. В. Прогнозирование физических и коллекторских свойств пород-коллекторов для поиска нетрадиционного газа / Л. В. Ска­кальська // Баку : Научные труды. – 2014 (а). – № 1. – С. 4-10.
  31. Скакальська Л. В. Прогнозування фізичних та ко­лекторських властивостей порід-колекторів у геологічних структурах із нетрадиційним га-
    зом / Л. В. Скакальська // Геодинаміка. –
    2013. – № 15. – С. 329–331.
  32. Скакальська Л. В. Прогнозування флюїдо­наси­чення порід-колекторів за даними гамма-ка­ротажу / Л. В. Скакальська, А. В. Назаревич // Матер. XІІ Міжнар. конф. “Геоінформатика : теоретичні та прикладні аспекти”,
    12–15 травня 2015 року, м. Київ. – Київ. –
    2015 (CD).
  33. Скакальська Л. В. Методика про­гнозирования петрофизических характеристик и водонеф­тегазоносности разреза (на примере данных скважины 3-Бучачская, Украина) / Л. В. Ска­кальська, А. В. Назаревич. – Ека­теринбург : Межотраслевой институт “Наука и обра­зование”. – 2014. – № 5. – С. 25–29.
  34. Скакальська Л. В. Прогнозування фізичних та ко­лекторських властивостей порід-колекторів у геологічних структурах із нетрадиційним га-
    зом / Л. В. Скакальська // Вісник КНУ ім. Тараса Шевченка. Геологія. – 2014 (б). – Вип. 1. – C. 35–40.
  35. Хекало П. І. Прогнозування фізичних і колектор­ських властивостей гірських порід за теоретико-емпіричними залежностями / П. І. Хекало // Геофіз. журн. – 2008. – 30, № 6. – С. 151–160.
  36. Keranen K. M.  Potentially induced earthquakes in Ok-lahoma, USA : Links between wastewater injection and the 2011 Mw 5.7 earthquake sequence / K. M. Keranen, H. M. Savage,
    G. A. Abers and E. S. Cochran // Geology. –
    2013. – Vol. 41. – Р. 699–702.
  37. Kurovets I. Geological and physical-chemical cha­racteristics of lower Paleozoic deposits of Volyno-Podillya, Western Ukraine / I. Kurovets,
    D. Drygant, I. Naumko et al. // Biuletyn Państwowego Instytutu Geolo­gicznego. – 2012. – 449. – P. 119–130.
  38. Poprawa P. Potencjał występowania złóż gazu ziem­nego w łupkach dolnego paleozoiku w basenie Bałtyckim i Lubelsko-Podlaskim / P. Poprawa // Przegląd Geo­logiczny. – 2010. – T. 58, No 3. – S. 226–249.
  39. Poprawa P. Shale gas hydrocarbon system. – North American experience and European potential /
    P. Poprawa // Przegląd Geologiczny. – 2010. – T. 58, No 3. –S. 216–225.
  40. Zhen Yu. High Resolution Method for Fluid Prediction Based on Geostatistical Inversion / Yu. Zhen, HeA. Jing// International Journal of Geophysics, Volume 2013, Article ID 845646,7 pages, http ://dx.doi.org /10.1155/2013/845646